เมื่อเวลา 11.30 น. ของวันที่ 19 ตุลาคม 2564 เครื่องยนต์จรวดเชื้อเพลิงแข็งแบบโมโนลิธิกที่จีนพัฒนาขึ้นเอง ซึ่งมีแรงขับดันสูงสุดในโลก อัตราส่วนแรงกระตุ้นต่อมวลสูงสุด และสามารถใช้งานได้จริง ได้รับการทดสอบที่เมืองซีอานสำเร็จ ซึ่งแสดงให้เห็นว่าจีนบรรลุขีดความสามารถในการบรรทุกเชื้อเพลิงแข็งได้อย่างมีนัยสำคัญ การปรับปรุงนี้มีความสำคัญอย่างยิ่งต่อการส่งเสริมการพัฒนาเทคโนโลยียานปล่อยขนาดใหญ่และหนักในอนาคต
ความสำเร็จในการพัฒนาเครื่องยนต์จรวดเชื้อเพลิงแข็งไม่เพียงแต่เป็นผลจากการทำงานอย่างหนักและภูมิปัญญาของนักวิทยาศาสตร์จำนวนมากเท่านั้น แต่ยังต้องอาศัยความร่วมมือจากสารเคมีหลายชนิด เช่น ทังสเตนและโมลิบดีนัมอีกด้วย
มอเตอร์จรวดเชื้อเพลิงแข็งเป็นมอเตอร์จรวดเคมีที่ใช้เชื้อเพลิงแข็ง ประกอบด้วยเปลือกจรวด เม็ดเชื้อเพลิง ห้องเผาไหม้ ชุดหัวฉีด และอุปกรณ์จุดระเบิด เมื่อเชื้อเพลิงถูกเผาไหม้ ห้องเผาไหม้จะต้องทนต่ออุณหภูมิสูงประมาณ 3,200 องศาฟาเรนไฮต์ และแรงดันสูงประมาณ 2×10^7 บาร์ เนื่องจากเป็นส่วนประกอบหนึ่งของยานอวกาศ จึงจำเป็นต้องใช้วัสดุโลหะผสมที่มีน้ำหนักเบาและมีความแข็งแรงสูงและทนความร้อนสูง เช่น โลหะผสมโมลิบดีนัม หรือโลหะผสมไทเทเนียม
โลหะผสมโมลิบดีนัมเป็นโลหะผสมที่ไม่ใช่เหล็กซึ่งเกิดจากการเติมธาตุอื่นๆ เช่น ไทเทเนียม เซอร์โคเนียม แฮฟเนียม ทังสเตน และแร่ธาตุหายาก โดยมีโมลิบดีนัมเป็นองค์ประกอบหลัก โลหะผสมนี้มีคุณสมบัติทนต่ออุณหภูมิสูง ทนแรงดันสูง และทนต่อการกัดกร่อนได้ดีเยี่ยม อีกทั้งยังง่ายต่อการแปรรูปมากกว่าทังสเตน น้ำหนักเบากว่าจึงเหมาะสำหรับใช้ในห้องเผาไหม้มากกว่า อย่างไรก็ตาม โลหะผสมโมลิบดีนัมมักมีคุณสมบัติทนต่ออุณหภูมิสูงและคุณสมบัติอื่นๆ ที่ไม่ดีเท่าโลหะผสมทังสเตน ดังนั้น ชิ้นส่วนบางส่วนของเครื่องยนต์จรวด เช่น แผ่นรองคอและท่อจุดระเบิด จึงยังคงต้องผลิตด้วยวัสดุโลหะผสมทังสเตน
วัสดุบุผิวคอ (Throat lining) เป็นวัสดุบุผิวสำหรับคอของหัวฉีดเครื่องยนต์จรวดเชื้อเพลิงแข็ง เนื่องจากสภาพแวดล้อมการทำงานที่รุนแรง จึงควรมีคุณสมบัติคล้ายคลึงกับวัสดุที่ใช้ทำห้องเชื้อเพลิงและวัสดุที่ใช้ทำท่อจุดระเบิด โดยทั่วไปวัสดุนี้ทำจากทองแดงผสมทังสเตน วัสดุทองแดงทังสเตนเป็นวัสดุโลหะชนิดระบายความร้อนด้วยเหงื่อที่เกิดขึ้นเองตามธรรมชาติ ซึ่งสามารถป้องกันการเสียรูปของปริมาตรและการเปลี่ยนแปลงสมรรถนะที่อุณหภูมิสูงได้อย่างมีประสิทธิภาพ หลักการของการทำให้ทองแดงในโลหะผสมเย็นลงด้วยเหงื่อคือการทำให้ทองแดงในโลหะผสมเหลวและระเหยที่อุณหภูมิสูง ซึ่งจะดูดซับความร้อนได้มากและลดอุณหภูมิพื้นผิวของวัสดุ
ท่อจุดระเบิดเป็นหนึ่งในชิ้นส่วนสำคัญของอุปกรณ์จุดระเบิดเครื่องยนต์ โดยทั่วไปจะติดตั้งอยู่ที่ปากกระบอกปืนพ่นไฟ แต่ต้องเจาะลึกเข้าไปในห้องเผาไหม้ ดังนั้น วัสดุที่ใช้ประกอบจึงต้องมีความทนทานต่ออุณหภูมิสูงและการสึกกร่อนที่ดีเยี่ยม โลหะผสมทังสเตนมีคุณสมบัติที่ดีเยี่ยม เช่น จุดหลอมเหลวสูง ความแข็งแรงสูง ทนต่อแรงกระแทก และค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวเชิงปริมาตรต่ำ ทำให้เป็นหนึ่งในวัสดุที่นิยมใช้ในการผลิตท่อจุดระเบิด
จะเห็นได้ว่าอุตสาหกรรมทังสเตนและโมลิบดีนัมมีส่วนสำคัญต่อความสำเร็จของการทดสอบเครื่องยนต์จรวดเชื้อเพลิงแข็ง! Chinatungsten Online รายงานว่า เครื่องยนต์ที่ใช้ในการทดสอบครั้งนี้ได้รับการพัฒนาโดยสถาบันวิจัยแห่งที่สี่แห่ง China Aerospace Science and Technology Corporation มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 3.5 เมตร และแรงขับ 500 ตัน ด้วยเทคโนโลยีขั้นสูงมากมาย เช่น หัวฉีด ทำให้ประสิทธิภาพโดยรวมของเครื่องยนต์อยู่ในระดับชั้นนำของโลก
ที่น่าสังเกตคือ ในปีนี้ จีนได้ปล่อยยานอวกาศพร้อมมนุษย์ขึ้นสู่อวกาศไปแล้ว 2 ครั้ง คือ เวลา 9:22 น. ของวันที่ 17 มิถุนายน 2564 จรวดขนส่งลองมาร์ช 2F ซึ่งบรรทุกยานอวกาศเสินโจว 12 ที่มีมนุษย์ควบคุม ได้ถูกปล่อยขึ้นสู่อวกาศ นายเนี่ย ไห่เซิง, หลิว ป๋อหมิง และ หลิว ป๋อหมิง ได้ถูกปล่อยขึ้นสู่อวกาศสำเร็จ นายถัง หงป๋อ ได้ส่งนักบินอวกาศ 3 คนขึ้นสู่อวกาศ และเมื่อเวลา 0:23 น. ของวันที่ 16 ตุลาคม 2564 จรวดขนส่งลองมาร์ช 2F เหยา 13 ซึ่งบรรทุกยานอวกาศเสินโจว 13 ที่มีมนุษย์ควบคุม ได้ถูกปล่อยขึ้นสู่อวกาศสำเร็จ นายไจ้ จื้อกัง, หวัง หย่าผิง และ เย่ กวงฟู่ ได้ถูกปล่อยขึ้นสู่อวกาศ
เวลาโพสต์: 19 ธ.ค. 2564